Vortragsfolien - KIT
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Metamaterialien<br />
& Transformationsoptik<br />
- Karlsruher Institut für Technologie (<strong>KIT</strong>)<br />
- DFG-Center for Functional Nanostructures (CFN), <strong>KIT</strong><br />
- Institut für Angewandte Physik (AP), <strong>KIT</strong><br />
- Institut für Nanotechnologie (INT), <strong>KIT</strong><br />
- Karlsruhe School of Optics & Photonics (KSOP), <strong>KIT</strong><br />
- Nanoscribe GmbH, Eggenstein-Leopoldshafen<br />
-Einführung<br />
- Beispiele<br />
- Magnetismus wird sichtbar<br />
- Licht im Rückwärtsgang<br />
- Noch ein neuer Dreh<br />
- 3D Transformationsoptik<br />
- Zusammenfassung<br />
Martin Wegener<br />
Martin Wegener<br />
“Licht läuft auf zwei Beinen”<br />
-Einführung<br />
K r<br />
- Beispiele<br />
- Magnetismus wird sichtbar<br />
- Licht im Rückwärtsgang<br />
- Noch ein neuer Dreh<br />
- 3D Transformationsoptik<br />
r r r r<br />
- Zusammenfassung D = ε 0<br />
ε E B = μ 0<br />
μ H<br />
E r B r Heinrich Hertz, Karlsruhe, 1887<br />
Martin Wegener<br />
“Licht läuft auf zwei Beinen”<br />
“Licht läuft auf zwei Beinen”<br />
K r<br />
ε<br />
E r B r 0<br />
r r r r<br />
D = ε 0<br />
ε E B = μ 0<br />
μ H<br />
μ = 1<br />
Metalle<br />
Dielektrika<br />
K r<br />
ε<br />
E r B r n < 0<br />
r r r r<br />
D = ε 0<br />
ε E B = μ 0<br />
μ H<br />
μ = 1<br />
Metalle<br />
μ<br />
Dielektrika<br />
Martin Wegener<br />
Martin Wegener<br />
1
Wasser<br />
n
Vergrößerung und Verzerrung<br />
s'<br />
a + a'<br />
=<br />
s a − a'<br />
a<br />
-Einführung<br />
a'<br />
n = +1<br />
n = −1<br />
- Beispiele<br />
- Magnetismus wird sichtbar<br />
- Licht im Rückwärtsgang<br />
- Noch ein neuer Dreh<br />
- 3D Transformationsoptik<br />
- Zusammenfassung<br />
s<br />
s'<br />
Martin Wegener<br />
Martin Wegener<br />
-Einführung<br />
- Beispiele<br />
- Magnetismus wird sichtbar<br />
- Licht im Rückwärtsgang<br />
- Noch ein neuer Dreh<br />
- 3D Transformationsoptik<br />
- Zusammenfassung<br />
Martin Wegener<br />
Heinrich Hertz, Karlsruhe, 1887<br />
Schwingkreise …<br />
Schwingkreise … @ 3.2 μm (100 THz)<br />
J.B. Pendry et al., IEEE Trans. MTT 47, 2075 (1999)<br />
S. Linden et al., Science 306, 1351 (2004)<br />
3
Schwingkreise … @ 1.5 μm (200 THz)<br />
Schwingkreise … @ 0.9 μm (325 THz)<br />
C. Enkrich et al., Phys. Rev. Lett. 95, 203901 (2005)<br />
M.W. Klein et al., Opt. Lett. 31, 1259 (2006)<br />
nm<br />
nm<br />
-Einführung<br />
- Beispiele<br />
- Magnetismus wird sichtbar<br />
- Licht im Rückwärtsgang<br />
- Noch ein neuer Dreh<br />
- 3D Transformationsoptik<br />
- Zusammenfassung<br />
C.M. Soukoulis et al., Science 315, 47 (2007)<br />
Martin Wegener<br />
Metamaterial mit n
Sichtbares Metamaterial<br />
Re(n)=-0.6 @ 780 nm & FOM=0.5<br />
G. Dolling et al., Opt. Lett. 32, 53 (2007)<br />
Michelson Interferometer<br />
-Einführung<br />
- Beispiele<br />
- Magnetismus wird sichtbar<br />
- Licht im Rückwärtsgang<br />
- Noch ein neuer Dreh<br />
- 3D Transformationsoptik<br />
- Zusammenfassung<br />
@ 780 nm<br />
Martin Wegener<br />
Gold Elektrochemie<br />
E. Hecht, “Optik”, Addison-Wesley (2002)<br />
Na 3 [Au(SO 3 ) 2 ] gelöst in H 2 O<br />
5
3D Nanolithographie<br />
www.nanoscribe.de<br />
nicht maßstäblich, tatsächlich NA=1.4, Tolga Ergin<br />
in Zusammenarbeit mit Carl Zeiss AG<br />
www.nanoscribe.de<br />
www.nanoscribe.de<br />
in Zusammenarbeit mit Carl Zeiss AG<br />
in Zusammenarbeit mit Carl Zeiss AG<br />
www.nanoscribe.de<br />
Nano-Skulptur<br />
in Zusammenarbeit mit Carl Zeiss AG<br />
Matthias Lahmne, “Wrong” @ Kunst im Tunnel, Düsseldorf<br />
6
Matthias Lahmne, “Wrong” @ Kunst im Tunnel, Düsseldorf<br />
7
Gold-Elektrochemie<br />
Na 3 [Au(SO 3 ) 2 ] gelöst in H 2 O<br />
Justyna K. Gansel<br />
Ergebnisse<br />
Ergebnisse<br />
2 μm<br />
2 μm Au<br />
40 μm × 40 μm footprint<br />
J.K. Gansel et al., Science 325, 1513 (2009) J.K. Gansel et al., Science 325, 1513 (2009)<br />
RCP<br />
LCP<br />
H. Hertz, Ann. der Physik 267, 421 (1887)<br />
8
-Einführung<br />
2 μm<br />
- Beispiele<br />
- Magnetismus wird sichtbar<br />
- Licht im Rückwärtsgang<br />
- Noch ein neuer Dreh<br />
- 3D Transformationsoptik<br />
- Zusammenfassung<br />
J.K. Gansel et al., Science 325, 1513 (2009)<br />
Martin Wegener<br />
Transformationsoptik<br />
Star Trek<br />
ε = μ =1<br />
ε = μ =1<br />
t<br />
t r<br />
ε ( r ) = μ(r)<br />
J.B. Pendry et al., Science 312, 1780 (2006)<br />
Klingonische “Bird-of-Prey” Tarnkappentechnologie, 24. Jahrhundert<br />
Star Trek<br />
Klingonische “Bird-of-Prey” Tarnkappentechnologie, 24. Jahrhundert<br />
9
Brechzahlprofile<br />
Brechzahlprofile<br />
J. Li et al., Phys. Rev. Lett. 101, 203901 (2008)<br />
J.C. Halimeh et al., Opt. Express 17, 19328 (2009)<br />
10
3D Tarnkappe<br />
T. Ergin et al., Science 328, 337 (2010)<br />
3D Tarnkappe<br />
3D Tarnkappe<br />
fcc „Woodpile”<br />
T. Ergin et al., Science 328, 337 (2010)<br />
T. Ergin et al., Science 328, 337 (2010)<br />
3D Tarnkappe<br />
Ergebnisse<br />
Gold<br />
Glas<br />
a=0.8 μm<br />
T. Ergin et al., Science 328, 337 (2010) FIB von Probe #114, Photolack IP-L Nanoscribe GmbH<br />
11
Ergebnisse<br />
Hellfeld-Modus<br />
Gold<br />
Tarnkappe<br />
bump<br />
cloak & bump<br />
Glas<br />
a=0.8 μm<br />
FIB von Probe #114, Photolack IP-L Nanoscribe GmbH<br />
0 Grad, Cassegrain NA=0.5, Probe #137<br />
Hellfeld-Modus<br />
Dunkelfeld-Modus<br />
bump<br />
cloak & bump<br />
bump<br />
cloak & bump<br />
0 Grad, Cassegrain NA=0.5, Probe #137 35 Grad, Cassegrain NA=0.5, Probe #137<br />
Dunkelfeld-Modus<br />
bump<br />
cloak & bump<br />
-Einführung<br />
- Beispiele<br />
- Magnetismus wird sichtbar<br />
- Licht im Rückwärtsgang<br />
- Noch ein neuer Dreh<br />
- 3D Transformationsoptik<br />
- Zusammenfassung<br />
35 Grad, Cassegrain NA=0.5, Probe #137<br />
Martin Wegener<br />
12
Science 306, 1351 (2004) & 313, 502 (2006) Science 312, 892 (2006) & 315, 57 (2007)<br />
Science 325, 1513 (2009) Science 328, 337 (2010)<br />
13
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